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针对河北新水源的工艺适应性研究

针对河北新水源的工艺适应性研究. 黄壁庄水库 2008.3—2008.5. 1. 针对河北新水源的工艺适应性研究. 　　河北水源的水质条件与密云水库的水质条件相差较大，存在的主要问题是：有机物含量较高，剑水蚤等浮游生物和藻类数量较高，锰含量季节性超标等。因此，课题针对河北水源的水质进行了第九水厂的工艺适应性研究。. 2. 课题研究概况. 煤滤柱. 炭滤柱. 预处理. 三级搅拌反应池. 沉淀池. 3. 原水水质特征. 藻 类. 锰. 臭 味. 耗氧量. 浮游 动物. 4. 试验内容. 粉末 活性炭吸附. 预 氯化. KMnO 4 预氧化.

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针对河北新水源的工艺适应性研究

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  1. 针对河北新水源的工艺适应性研究 黄壁庄水库 2008.3—2008.5 1

  2. 针对河北新水源的工艺适应性研究 　　河北水源的水质条件与密云水库的水质条件相差较大，存在的主要问题是：有机物含量较高，剑水蚤等浮游生物和藻类数量较高，锰含量季节性超标等。因此，课题针对河北水源的水质进行了第九水厂的工艺适应性研究。 2

  3. 课题研究概况 煤滤柱 炭滤柱 预处理 三级搅拌反应池 沉淀池 3

  4. 原水水质特征 藻 类 锰 臭 味 耗氧量 浮游 动物 4

  5. 试验内容 粉末 活性炭吸附 预 氯化 KMnO4 预氧化 联合KMnO4和 粉末炭 臭氧 预氧化 原水藻类升高、细菌数增 大时的一般性处理 除锰、去除较易氧化有机物如β-cyclocitral 及硫醚类物质 加高锰酸钾 加氯 炭滤柱 煤滤柱 三级搅拌反应池 沉淀池 预处理 7 有机物含量高、致嗅成分复杂，有必要考虑高锰酸钾氧化与粉末炭的吸附联合处理 加粉末 活性炭 加高锰 酸钾 有机污染物如乐果、草甘膦、灭草松等， 以及难氧化有机物高级氧化、微囊藻毒素等，氧化能力较强 加臭氧 加粉末 活性炭 高有机物含量、藻类爆发期嗅味级别增强，季节性应急处理

  6. 试验内容 粉末 活性炭吸附 预 氯化 KMnO4 预氧化 联合KMnO4和 粉末炭 臭氧 预氧化 原水藻类升高、细菌数增 大时的一般性处理 加氯 煤滤柱 炭滤柱 三级搅拌反应池 沉淀池 预处理

  7. 预氯化 浊度与滤程 预加氯有利于保证煤滤池的出水浊度。原水浊度1.68~13.9NTU，预加氯2.0mg/L时，煤出水浊度低于0.3NTU的概率达95%；而对比无加氯工艺，煤出水浊度小于0.3NTU的概率只有85%，加氯后使其提高了10%。另外，试验表明在预加氯条件下，可一定程度延长滤池滤程。 除蚤效果 在水中余氯维持1.5mg/L，30分钟以上，才能将成体剑水蚤完全灭活，经混凝沉淀后，对剑水蚤的去除率能达到50%以上，预氯化能有效避免甲壳类浮游生物在煤池的富集，但单独加氯投量较高，存在消毒副产物超标的风险。 8

  8. 试验内容 粉末 活性炭吸附 预 氯化 KMnO4 预氧化 联合KMnO4和 粉末炭 臭氧 预氧化 除锰、去除较易氧化有机物如β-cyclocitral 及硫醚类物质 加高锰酸钾 煤滤柱 炭滤柱 三级搅拌反应池 沉淀池 预处理

  9. KMnO4预氧化 针对原水的锰含量超标问题 高锰酸钾预氧化对锰有比较好的去除效果，当原水锰含量在0.8mg/L时，高锰酸钾投加量1.0-1.2mg/L，滤后水锰去除率可达到90%左右，此投量对滤池滤程的影响较小。 针对藻类 藻类高发期，以藻类总量为指示，建议高锰酸钾投加量如下：

  10. 试验内容 粉末 活性炭吸附 预 氯化 KMnO4 预氧化 联合KMnO4和 粉末炭 臭氧 预氧化 煤滤柱 炭滤柱 三级搅拌反应池 沉淀池 预处理 加粉末 活性炭 高有机物含量、藻类爆发期嗅味级别增强，季节性应急处理

  11. 粉末活性炭预吸附 粉末活性炭对嗅味的控制和水中有机物的去除都有明显作用。对于2-MIB和TCA等致臭微量有机物，吸附动力学结果表明1h吸附时间即能有效地发挥粉末活性炭的除污染效能。初始浓度为100ppt的TCA，当粉末活性炭投加量为10mg/l时，吸附1小时TCA的去除率达到90％以上。 在黄壁庄水库试验中，中试系统粉末炭预吸附时间 为40-60min，投加炭30mg/L，系统去除有机物（CODMn） 的效果基本稳定，但是30mg/L的高投量除臭效果没有达 到预期程度，推测认为可能是因为粉末炭接触时间不够 或者是因有机物的竞争吸附，导致粉末炭优先大量吸附 其他有机物，而没有足够的余地吸附致臭物质，导致除 臭效果不理想。 由此现象，我们考虑采用KMnO4氧化法与粉末炭吸附相结合的办法，以期达到较为理想的嗅味处理效果。

  12. 试验内容 粉末 活性炭吸附 预 氯化 KMnO4 预氧化 联合KMnO4和 粉末炭 臭氧 预氧化 煤滤柱 炭滤柱 三级搅拌反应池 沉淀池 预处理 有机物含量高、致臭成分复杂，有必要考虑高锰酸钾氧化与粉末炭的吸附联合处理 加粉末 活性炭 加高锰 酸钾

  13. 联合KMnO4和粉末炭 联合KMnO4和粉末炭 联合KMnO4和粉末炭 1.对有机物（UV254）的去除效果 3.对藻类的去除效果 UV254 去除率% 在PACL投加量为15mg/L的混凝条件下： 1.对有机物（UV254）的去除效果 2.对嗅味的去除效果 3.对藻类的去除效果 高锰酸钾具有良好的助凝除藻作用，处理过程中再联合粉末炭对嗅味的吸附，有效地控制了滤出水的嗅味。 100 联合KMnO4和粉末炭 高锰酸钾对藻类的去除效果明显煤滤后去除率达到了95%。 原水未经预处理，其煤滤出水对UV254的去除率是几种方式中最低的，为12.7%。 粉末炭与高锰酸钾 联合投加 在原水嗅味4级时，单独加粉末炭10mg/L以上，能够保证炭滤出水无嗅味。 单独投加高锰酸钾0.5、1.0mg/L，煤滤后水对嗅味的去除效果均较差，为2级以上，炭滤后水有时有一级嗅味。 先加粉末炭15mg/L、1小时，再加高锰酸钾0.5mg/L，后续常规处理，煤滤后水嗅味去除明显，炭滤后水保证无味，效果令人满意。 50 单独投加高锰酸钾或粉末炭都会提高其去除率。 35.1% 40 30 12.7% 20 联合投加（粉末炭吸附1h，后加KMnO4氧化）的预处理方式对UV254的去除率是最高的，煤滤出水达到35.1%。 10 联合KMnO4和粉末炭的方法,对河北原水有机物、藻类、嗅味均较高的情况，起到了系统控制的作用。 0 0/0 0/0.5 15/0 15/0.5（mg/l） 加KMnO4 空白 联用 加PAC 9

  14. 联合KMnO4和粉末炭 1.对有机物（UV254）的去除效果 煤滤出水 对UV254 去除率% 在PACL投加量为15mg/L的混凝条件下： 100 原水未经预处理，其煤滤出水对UV254的去除率是几种方式中最低的，为12.7%。 50 单独投加高锰酸钾或粉末炭都会提高其去除率。 35.1% 40 30 12.7% 20 联合投加（粉末炭吸附1h，后加KMnO4氧化）的预处理方式对UV254的去除率是最高的，煤滤出水达到35.1%。 10 0 0/0 0/0.5 15/0 15/0.5（mg/l） 加KMnO4 空白 联用 加PAC 10

  15. 联合KMnO4和粉末炭 联合KMnO4和粉末炭 联合KMnO4和粉末炭 1.对有机物（UV254）的去除效果 3.对藻类的去除效果 UV254 去除率% 在PACL投加量为15mg/L的混凝条件下： 1.对有机物（UV254）的去除效果 2.对嗅味的去除效果 3.对藻类的去除效果 高锰酸钾具有良好的助凝除藻作用，处理过程中再联合粉末炭对嗅味的吸附，有效地控制了滤出水的嗅味。 100 联合KMnO4和粉末炭 高锰酸钾对藻类的去除效果明显煤滤后去除率达到了95%。 原水未经预处理，其煤滤出水对UV254的去除率是几种方式中最低的，为12.7%。 粉末炭与高锰酸钾 联合投加 在原水嗅味4级时，单独加粉末炭10mg/L以上，能够保证炭滤出水无嗅味。 单独投加高锰酸钾0.5、1.0mg/L，煤滤后水对嗅味的去除效果均较差，为2级以上，炭滤后水有时有一级嗅味。 先加粉末炭15mg/L、1小时，再加高锰酸钾0.5mg/L，后续常规处理，煤滤后水嗅味去除明显，炭滤后水保证无味，效果令人满意。 50 单独投加高锰酸钾或粉末炭都会提高其去除率。 35.1% 40 30 12.7% 20 联合投加（粉末炭吸附1h，后加KMnO4氧化）的预处理方式对UV254的去除率是最高的，煤滤出水达到35.1%。 10 联合法KMnO4和粉末炭的方法,对河北原水有机物、藻类、嗅味均较高的情况，起到了系统控制的作用。 0 0/0 0/0.5 15/0 15/0.5（mg/l） 加KMnO4 空白 联用 加PAC

  16. 联合KMnO4和粉末炭 2.对嗅味的去除效果 单独投加粉末炭 在原水嗅味4级时，单独加粉末炭10mg/L以上，能够保证炭滤出水无嗅味。 单独投加KMnO4 单独投加高锰酸钾0.5、1.0mg/L，煤滤后水对嗅味的去除效果均较差，为2级以上，炭滤后水有时有一级嗅味。 粉末炭与高锰酸钾 联合投加 先加粉末炭15mg/L、1小时，再加高锰酸钾0.5mg/L，后续常规处理，煤滤后水嗅味去除明显，炭滤后水保证无味，效果令人满意。

  17. 联合KMnO4和粉末炭 联合KMnO4和粉末炭 联合KMnO4和粉末炭 1.对有机物（UV254）的去除效果 3.对藻类的去除效果 UV254 去除率% 在PACL投加量为15mg/L的混凝条件下： 1.对有机物（UV254）的去除效果 2.对嗅味的去除效果 3.对藻类的去除效果 高锰酸钾具有良好的助凝除藻作用，处理过程中再联合粉末炭对嗅味的吸附，有效地控制了滤出水的嗅味。 100 联合KMnO4和粉末炭 高锰酸钾对藻类的去除效果明显煤滤后去除率达到了95%。 原水未经预处理，其煤滤出水对UV254的去除率是几种方式中最低的，为12.7%。 粉末炭与高锰酸钾 联合投加 在原水嗅味4级时，单独加粉末炭10mg/L以上，能够保证炭滤出水无嗅味。 单独投加高锰酸钾0.5、1.0mg/L，煤滤后水对嗅味的去除效果均较差，为2级以上，炭滤后水有时有一级嗅味。 先加粉末炭15mg/L、1小时，再加高锰酸钾0.5mg/L，后续常规处理，煤滤后水嗅味去除明显，炭滤后水保证无味，效果令人满意。 50 单独投加高锰酸钾或粉末炭都会提高其去除率。 35.1% 40 30 12.7% 20 联合投加（粉末炭吸附1h，后加KMnO4氧化）的预处理方式对UV254的去除率是最高的，煤滤出水达到35.1%。 10 联合法KMnO4和粉末炭的方法,对河北原水有机物、藻类、嗅味均较高的情况，起到了系统控制的作用。 0 0/0 0/0.5 15/0 15/0.5（mg/l） 加KMnO4 空白 联用 加PAC

  18. 联合KMnO4和粉末炭 3.对藻类的去除效果 从对藻类的去除效果可以看出： 高锰酸钾具有良好的助凝除藻作用，处理过程中再联合粉末炭对嗅味的吸附，有效地控制了滤出水的嗅味。 高锰酸钾对藻类的去除效果明显煤滤后去除率达到了95%。 11

  19. 试验内容 粉末 活性炭吸附 预 氯化 KMnO4 预氧化 联合KMnO4和 粉末炭 臭氧 预氧化 煤滤柱 炭滤柱 三级搅拌反应池 沉淀池 预处理 有机污染物如乐果、草甘膦、灭草松等， 以及难氧化有机物高级氧化、微囊藻毒素等，氧化能力较强 加臭氧

  20. 臭氧预氧化 臭氧预氧化 臭氧预氧化 1.对浮游动物（蚤类）的去除效果 1.对浮游动物（蚤类）的去除效果 2.对有机物及嗅味的去除效果 2.对有机物及嗅味的去除效果 从除臭效果看，投加臭氧效果不明显。 从对UV254的去除来看，当臭氧投量增加时（大于1.2mg/L），UV254的去除效果较好（去除率49%~84%）。 加高锰酸钾： 加臭氧： 加氯效果： 余氯0.8，维持10分钟，仍有个别剑水蚤活体。 效果极为不明显，高投量下，仍有较多或体。 杀蚤效果明显 因此，可以认为当增加臭氧投量时，臭氧主要致力于对不饱和双键或不饱和烃的氧化，从而除臭效果变化不大。 不同臭氧投量条件下的试验结果

  21. 臭氧预氧化 1.对浮游动物（蚤类）的去除效果 加高锰酸钾： 加臭氧： 加氯效果： 余氯0.8，维持10分钟，仍有个别剑水蚤活体。 效果极为不明显，高投量下，仍有较多活体。 杀蚤效果明显 12

  22. 臭氧预氧化 1.对浮游动物（蚤类）的去除效果 臭氧对蚤类的杀灭情况 剑水蚤 象鼻蚤 试验期间原水中蚤类大部分为剑水蚤、象鼻蚤及裸腹蚤，臭氧对蚤体的灭活及破坏作用明显，其方法为取不同投加量的臭氧接触柱出水1L，立即加入终止剂，后观察水中蚤类存活情况。

  23. 臭氧预氧化 臭氧预氧化 臭氧预氧化 1.对浮游动物（蚤类）的去除效果 1.对浮游动物（蚤类）的去除效果 2.对有机物及嗅味的去除效果 2.对有机物及嗅味的去除效果 从除臭效果看，投加臭氧效果不明显。 从对UV254的去除来看，当臭氧投量增加时（大于1.2mg/L），UV254的去除效果较好（去除率49%~84%）。 加高锰酸钾： 加臭氧： 加氯效果： 余氯0.8，维持10分钟，仍有个别剑水蚤活体。 效果极为不明显，高投量下，仍有较多或体。 杀蚤效果明显 因此，可以认为当增加臭氧投量时，臭氧主要致力于对不饱和双键或不饱和烃的氧化，从而除臭效果变化不大。 不同臭氧投量条件下的试验结果

  24. 臭氧预氧化 2.对有机物及嗅味的去除效果 从除臭效果看，投加臭氧效果不明显。 从对UV254的去除来看，当臭氧投量增加时（大于1.2mg/L），UV254的去除效果较好（去除率49%~84%）。 因此，可以认为当增加臭氧投量时，臭氧主要致力于对不饱和双键或不饱和烃的氧化，从而除臭效果变化不大。 不同臭氧投量条件下的试验结果 13

  25. 试验内容 粉末 活性炭吸附 预 氯化 KMnO4 预氧化 联合KMnO4和 粉末炭 臭氧 预氧化 煤滤柱 炭滤柱 三级搅拌反应池 预处理 沉淀池 14

  26. 生产应用情况 试验 生产 指导 成果 应用实效 预 氯化 KMnO4 预氧化 臭氧 预氧化 粉末 活性炭吸附 联合KMnO4和 粉末炭 15

  27. 试验 成果 成果与应用实效 已应用 1、投加粉末活性炭，有效降低原水嗅味级别，起到控制作用。 已应用 2、加氯维持余氯1.5mg/L，30min，能够灭活剑水蚤。 3、针对河北水质，投加15mg/L粉末活性炭和0.5mg/L高锰酸钾， 能够有效控制嗅味级别，提高原水中有机物、藻类的去除率。 4、对于水中的剑水蚤等浮游动物，臭氧投加量为2.0mg/L,接触 时间10~15min,能够杀灭蚤类活体。 16

  28. 厂内 应用 成果与应用实效 1、在龙背村投加粉末活性炭 5mg/L 进厂嗅味2级，出厂水无味 2008年9月30日早10点,原水嗅味升高到了4级. 进厂水2-MIB为18ng/L 出厂水2-MIB值分别为 1期9ng/L，2期12ng/L，3期9ng/L 检测 决定 17

  29. 厂内 应用 成果与应用实效 2、进厂水补氯 当天开始进行进厂水补氯 立即派专人对1、2、3期的沉淀池出水、煤池出水及炭池出水进行24次检测。但均未有活体检出。 一期1.0mg/L 二期1.0mg/L 三期1.2mg/L 1、2、3期炭池出水均未检测到剑水蚤 2008年9月30日晚，三期煤池表面发现虫蚤 龙背村次氯酸钠投加系统 由于补氯，10月2日对1、2、3期的出厂水进行了消毒副产物的检测，结果均为合格。 18

  30. 谢 谢 ！

  31. 原水水质特征 密云 120-150万个/L 黄壁庄 133 万个/L 藻 类 臭 味 锰 耗氧量 浮游 动物

  32. 原水水质特征 密云 土腥味2-3级 黄壁庄 土腥味3-4级 藻 类 嗅 味 锰 耗氧量 浮游 动物 5

  33. 原水水质特征 黄壁庄 季节性超标 （最高1.7mg/L） 密云 小于0.1mg/L的限值 藻 类 臭 味 锰 耗氧量 浮游 动物

  34. 原水水质特征 密云 1.0-1.6mg/L 藻 类 臭 味 2-MIB 黄壁庄 2.0 mg/L左右 耗氧量 浮游 动物 6

  35. 原水水质特征 密云 小于10个 藻 类 臭 味 锰 黄壁庄 最多达44个/L 耗氧量 浮游 动物

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